JP6948179B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents
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Description
コントローラ32により(オートモード)或いは空調操作部53へのマニュアル操作(マニュアルモード)により暖房モードが選択されると、コントローラ32は暖房用の電磁弁21(第2の開閉弁)を開放し、冷房用の電磁弁17(第1の開閉弁)を閉じる。また、リヒート用の電磁弁30を開放し、バイパス用の電磁弁40を閉じる。
次に、除湿暖房モードでは、コントローラ32は電磁弁17を開放し、電磁弁21を閉じる。また、電磁弁30を閉じ、電磁弁40を開放すると共に、室外膨張弁6の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機2、及び、各送風機15、27を運転し、エアミックスダンパ28は図1に破線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を経た空気流通路3内の全ての空気が補助ヒータ23及び放熱器4に通風される状態とする。
次に、除湿冷房モードでは、コントローラ32は電磁弁17を開放し、電磁弁21を閉じる。また、電磁弁30を開放し、電磁弁40を閉じる。そして、圧縮機2、及び、各送風機15、27を運転し、エアミックスダンパ28は図1に破線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を経た空気流通路3内の全ての空気が補助ヒータ23及び放熱器4に通風される状態とする。これにより、圧縮機2から吐出された高温高圧のガス冷媒は電磁弁30を経て冷媒配管13Gから放熱器4に流入する。放熱器4には空気流通路3内の空気が通風されるので、空気流通路3内の空気は放熱器4内の高温冷媒により加熱され、一方、放熱器4内の冷媒は空気に熱を奪われて冷却され、凝縮液化していく。
次に、冷房モードでは、コントローラ32は上記除湿冷房モードの状態において室外膨張弁6の弁開度を全開とする。尚、コントローラ32はエアミックスダンパ28を制御し、図1に実線で示す如く、室内送風機27から吹き出されて吸熱器9を通過した後の空気流通路3内の空気が、補助ヒータ23及び放熱器4に通風される割合を調整する。また、コントローラ32は補助ヒータ23に通電しない。
次に、最大冷房モードとしてのMAX冷房モードでは、コントローラ32は電磁弁17を開放し、電磁弁21を閉じる。また、電磁弁30を閉じ、電磁弁40を開放すると共に、室外膨張弁6の弁開度は全閉とする。そして、圧縮機2、及び、各送風機15、27を運転し、エアミックスダンパ28は図3に示す如く補助ヒータ23及び放熱器4に空気流通路3内の空気が通風されない状態とする。但し、多少通風されても支障はない。また、コントローラ32は補助ヒータ23に通電しない。
空気流通路3内を流通される空気は上記各運転モードにおいて吸熱器9からの冷却や放熱器4(及び補助ヒータ23)からの加熱作用(エアミックスダンパ28で調整)を受けて吹出口29から車室内に吹き出される。コントローラ32は外気温度センサ33が検出する外気温度Tam、内気温度センサ37が検出する車室内の温度、前記ブロワ電圧、日射センサ51が検出する日射量等と、空調操作部53にて設定された車室内の目標車室内温度(設定温度)とに基づいて目標吹出温度TAOを算出し、各運転モードを切り換えて吹出口29から吹き出される空気の温度をこの目標吹出温度TAOに制御する。
尚、実施例では前記各運転モードにおける運転中、コントローラ32は所定の制御上の最高回転数NCmaxと最低回転数NCminの間の作動範囲内で前述した目標回転数TGNCを設定し、圧縮機2の回転数NCがこの目標回転数TGNCとなるように当該圧縮機2の回転数NCを変更するものであるが、その際、所定の変更速度NCch(例えば1000rpm/s)で回転数NCを上昇させ、或いは、降下させるように設定されているものとする。
ここで、前述した如く圧縮機2が停止しているときのアキュムレータ12内では、圧縮機2から出て冷媒回路R内を流れて来た冷媒とオイルが流入し、そのうちの液体の部分がアキュムレータ12内に溜まり、比重の軽いオイルが液冷媒の上に層を作り、蓋をしたような安定状態となっている。特に、暖房モードでは、室外熱交換器7から出て電磁弁21を通り、アキュムレータ12に流入してその内部に溜まる液冷媒とオイルの量も多くなる。
先ず、図5を参照しながら、暖房モード(第1の運転モード)で車両用空気調和装置1の圧縮機2を起動する際にコントローラ32が実行する突沸防止制御の例について説明する。図5のタイミングチャートは、停止状態から暖房モードで圧縮機2を起動する際の圧縮機2の回転数NCと、室外膨張弁6の弁開度と、電磁弁17及び電磁弁21の状態等を示している。
次に、図6を参照しながら、除湿暖房モード(第2の運転モード)から暖房モード(第1の運転モード)に移行する際にコントローラ32が実行する突沸防止制御の例について説明する。図6のタイミングチャートは、除湿暖房モードから暖房モードに移行する際の圧縮機2の回転数NCと、室外膨張弁6の弁開度と、電磁弁40、電磁弁30、電磁弁17及び電磁弁21の状態等を示している。
2 圧縮機
3 空気流通路
4 放熱器
6 室外膨張弁
7 室外熱交換器
8 室内膨張弁
9 吸熱器
12 アキュムレータ
17 電磁弁
21 電磁弁
23 補助ヒータ(補助加熱装置)
27 室内送風機(ブロワファン)
30 電磁弁(第1の開閉弁)
40 電磁弁(第2の開閉弁)
32 コントローラ(制御装置)
35 バイパス配管
45 バイパス装置
R 冷媒回路
Claims (6)
- 冷媒を圧縮する圧縮機と、
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
車室外に設けられた室外熱交換器と、
前記放熱器を出て前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
前記圧縮機の冷媒吸込側に接続されたアキュムレータと、
制御装置を備え、
該制御装置により、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室外膨張弁で減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させ、該室外熱交換器から出た冷媒を前記アキュムレータに流し、該アキュムレータから前記圧縮機に吸い込ませる暖房モードを実行する車両用空気調和装置において、
前記制御装置は、前記暖房モードでの運転中、所定の作動範囲内で前記圧縮機の回転数を変更することで、当該圧縮機の回転数を所定の目標回転数に制御し、
前記圧縮機の起動時には、運転中における前記圧縮機の回転数の変更速度よりも遅い所定の上昇速度にて当該圧縮機の回転数を上昇させ、且つ、前記圧縮機の起動後の所定期間、前記室外膨張弁の弁開度を当該室外膨張弁の作動範囲内における所定の固定開度に維持すると共に、
前記室外膨張弁の固定開度を、前記圧縮機の起動後、当該圧縮機の回転数を前記上昇速度で上昇させたときに、前記アキュムレータ内の液面が所定の低下率で低下する弁開度とすることを特徴とする車両用空気調和装置。 - 冷媒を圧縮する圧縮機と、
車室内に供給する空気が流通する空気流通路と、
冷媒を放熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための放熱器と、
冷媒を吸熱させて前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を冷却するための吸熱器と、
車室外に設けられた室外熱交換器と、
前記放熱器を出て前記室外熱交換器に流入する冷媒を減圧するための室外膨張弁と、
前記吸熱器に流入する冷媒を減圧するための室内膨張弁と、
前記圧縮機の冷媒吸込側に接続されたアキュムレータと、
制御装置を備え、
該制御装置により、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室外膨張弁で減圧した後、前記室外熱交換器にて吸熱させ、該室外熱交換器から出た冷媒を前記アキュムレータに流し、該アキュムレータから前記圧縮機に吸い込ませる第1の運転モードと、
前記圧縮機から吐出された冷媒を、前記室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させ、該吸熱器から出た冷媒を前記アキュムレータに流し、該アキュムレータから前記圧縮機に吸い込ませる第2の運転モードを切り換えて実行する車両用空気調和装置において、
前記制御装置は、前記各運転モードでの運転中、所定の作動範囲内で前記圧縮機の回転数を変更することで、当該圧縮機の回転数を所定の目標回転数に制御し、
前記第2の運転モードから前記第1の運転モードに移行する際には、前記圧縮機を停止した後、起動して、運転中における前記圧縮機の回転数の変更速度よりも遅い所定の上昇速度にて当該圧縮機の回転数を上昇させ、且つ、前記圧縮機の起動後の所定期間、前記室外膨張弁の弁開度を、前記第1の運転モードでの当該室外膨張弁の作動範囲内における所定の固定開度に維持すると共に、
前記室外膨張弁の固定開度を、前記圧縮機の起動後、当該圧縮機の回転数を前記上昇速度で上昇させたときに、前記アキュムレータ内の液面が所定の低下率で低下する弁開度とすることを特徴とする車両用空気調和装置。 - 前記放熱器及び前記室外膨張弁をバイパスして、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記室外熱交換器に直接流入させるためのバイパス配管と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器に流すための第1の開閉弁と、
前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管に流すための第2の開閉弁と、
前記空気流通路から前記車室内に供給する空気を加熱するための補助加熱装置を備え、
前記第1の運転モードは暖房モードであり、該暖房モードでは、前記第1の開閉弁を開き、前記第2の開閉弁を閉じると共に、
前記第2の運転モードは、
前記第1の開閉弁及び前記室外膨張弁を閉じ、前記第2の開閉弁を開くことにより、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管から前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させると共に、前記補助加熱装置を発熱させる除湿暖房モードと、
前記第1の開閉弁を開き、前記第2の開閉弁を閉じることにより、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器から前記室外熱交換器に流して当該放熱器及び室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる除湿冷房モードと、
前記第1の開閉弁を開き、前記第2の開閉弁を閉じることにより、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記放熱器から前記室外熱交換器に流して当該室外熱交換器にて放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる冷房モードと、
前記第1の開閉弁及び前記室外膨張弁を閉じ、前記第2の開閉弁を開くことにより、前記圧縮機から吐出された冷媒を前記バイパス配管から前記室外熱交換器に流して放熱させ、放熱した当該冷媒を前記室内膨張弁で減圧した後、前記吸熱器にて吸熱させる最大冷房モードのうちの何れか、又は、それらの組み合わせ、若しくは、それらの全てであることを特徴とする請求項2に記載の車両用空気調和装置。 - 前記制御装置は、前記圧縮機を起動後、前記目標回転数に到達するまで、当該圧縮機の回転数の上昇速度を、運転中における前記圧縮機の回転数の変更速度よりも遅くすることを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
- 前記室外膨張弁の作動範囲は、当該室外膨張弁の制御上の最大開度よりも小さい弁開度領域に設定されることを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
- 前記室外膨張弁の固定開度は、前記暖房モード又は前記第1の運転モードでの作動範囲内において、大きい弁開度領域に含まれる弁開度であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のうちの何れかに記載の車両用空気調和装置。
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